第一篇:輸電線路狀態檢測報告
一、輸電線路簡介
輸電線路是電力系統的主干網絡。包括絕緣子、金具、桿塔和輸電線等設備和器材。它廣泛分布在平原及高山峻嶺,直接暴露于風雪雨露等自然環境之中,同時還受到洪水、滑坡等自然災害的損害,運行環境相當惡劣。電力系統的安全可靠性運行至關重要。輸電線路可靠性及運行情況直接決定著電力系統的穩定和安全。檢修是保證輸電設備健康運行的必要手段。做好輸電設備的檢修工作及早發現事故隱患并及時予以排除,使其始終以良好的狀態投入運行具有重要的意義,尤其是電力系統向高電壓、大容量、互聯網發展,其重要性更加突出。
二、輸電線路狀態檢修概念及意義
輸電線路設備狀態維修是一種先進的維修管理方式,能有效地克服定期維修造成設備過修或失修的問題,可給電力系統及社會帶來巨大的經濟效益。通過狀態檢修,能根據設備檢測采集的數據,結合設備健康狀態表達模型及健康指示參數,運用智能決策算法診斷出設備當前的健康狀態,并預測設備壽命;如有需要提出檢修建議計劃。
狀態檢修是以設備的當前實際的工作狀況為依據,通過先進的狀態監測手段、可靠性評價手段以及壽命預測手段,綜合各種設備的狀態信息,判斷設備的狀態,識別故障早期征兆,對故障部位及其嚴重程度、故障發展趨勢做出判斷,并根據分析診斷的結果在設備性能下降到一定程度或故障將要發生前進行檢修。輸電線路設備管理是電力企業設備管理的重要組成部分。檢修管理的優劣,對線路的健康狀況、運行性能以及供電的可靠性影響極大。輸電線路狀態檢修是一種先進的檢修管理方式,能有效地克服定期檢修造成設備過修或失修的問題,大幅度提高供電可靠性,可給電力系統及社會帶來巨大的經濟效益,需要在今后大力推廣。
2.1 輸電線路設備檢修發展過程
(1)我國輸電線路設備檢修方式的發展大致經歷了這樣的三個階段,即從事后檢修發展到定期檢修再向狀態檢修。
(2)事后檢修是 50 年代以前主要采用的方式,就是在設備發生了故障或事故以后才進行檢修。這是基于那時沒有形成現在這樣龐大的網絡,因此設備發生故障時影響面小,同時大部分設備簡單,人們對電力依賴性不強,所以當時只進行簡單的日常維護和檢修,沒有開展系統檢修和管理。
(3)定期檢修是從 1954 年在電力系統各種設備發展起來的檢修管理制度,這是預防性檢修體系的一種方法。其檢修等級、周期,均按照主管部門頒發的全國統一的規程規定執行,檢修項目統一,檢修間隔統一,檢修工期統一。這種傳統的檢修制度,在以往的定檢中也確實發現了設備的缺陷和故障,并及時消除,曾起到一定的積極作用。但是,隨著供電技術裝備水平的提高和改革的深入,定期檢修制度的不足也越來越顯現出來。定期檢修制度一般情況下對設備的運行狀態不加判斷,即到了預定的大、中、小修周期便安排人力、物力、進行檢修工作。通常檢修工作完成之后也缺乏必要的與之相適應的判斷檢修質量的檢測手段即檢測裝置,因而由于設備檢修后處理不當而釀成的事故例子屢見不鮮。同時定期檢修還存在一定的“檢修不足”,對該檢修的設備沒有進行檢修,其原因或是試驗方法、設備有問題,或是有的缺陷未被發現,或是檢修任務重、時間緊,造成該修的設備沒修,從而使設備發生故障而引起損失。定期檢修造成檢修費用浪費,提高了電能成本。
(4)狀態檢修是一種先進的設備檢修管理機制,是社會生產力的發展在檢修領域的具體體現。狀態檢修的技術基礎是設備狀態的準確評價,根據監測手段所獲取的各種狀態信息,分析故障發生的現象,評估故障發展的趨勢,依據設備的重要程度而采用不同的檢修策略,并合理地安排檢修時間和檢修項目,使設備狀態“可控、在控”,保證電力設備安全經濟運行。狀態檢修起源于20 世紀60年代美國航空工業,接著在軍艦的檢修、核工業的檢修中采用,并很快在電力行業中采用。現今在國外,例如美國、加拿大、法國等國家已經推行輸變電設備狀態檢修的先進方法多年,他們具備完善的監測系統,先進的測量設備,以及一整套科學的管理方法。
(5)我國輸電線路的狀態檢修工作仍處在探索、研究、試行的階段,由于我國的國情和設備情況不同于國外,應在借鑒國外先進的方法、設備的同時,結合實際建立一整套科學的管理模式、實時監測系統以及各類監測設備,建立綜合分析狀態信息智能專家系統,從而實現輸電線路狀態檢修。2.2 輸電線路狀態檢修所需的技術支持
(1)狀態檢修的含義
狀態檢修是以設備的當前實際的工作狀況為依據,通過先進的狀態監測手段、可靠性評價手段以及壽命預測手段,綜合各種設備的狀態信息,判斷設備的狀態,識別故障早期征兆,對故障部位及其嚴重程度、故障發展趨勢做出判斷,并根據分析診斷的結果,在設備性能下降到一定程度或故障將要發生前進行檢修。
狀態檢修包括以可靠性為中心的檢修(Reliability Centered Maintenance)(RCM)、預測性檢修(Predictive Maintenance)(PDM)兩個互相緊密聯系而又不同技術領域的內容。以可靠性為中心的檢修是在對元件的可能故障對整個系統可靠性影響評估的基礎上決定檢修計劃的一種檢修策略。RCM技術是 20 世紀 60 年代初首先采用的狀態檢修方式。在電力系統中通常采用RCM技術開展發電廠、變電站設備的狀態檢修。通常整體設備檢修可采用RCM技術。
預測性檢修是根據對潛伏故障進行在線或離線測量的結果和其他信息來安排檢修的技術,其關鍵是依靠先進的故障診斷技術對潛伏故障進行分類和嚴重性分析,以決定設備(部件)是否需要立即退出運行和應及時采取的措施。通常具體關鍵設備檢修采用預測性檢修技術。
(2)輸電線路狀態檢測的項目
輸電線路的缺陷按線路本體、附屬設施缺陷和外部隱患可分為三大類: a)設備本體缺陷,包括基礎、桿塔、導地線、絕緣子、金具、接地裝置等發生的缺陷。
b)附屬設施缺陷,包括附加在線路本體上的各類標志牌、警告牌及各種技術監測設備出現的缺陷。
c)外部隱患,包括外部環境變化對線路的安全運行已構成某種潛在性威脅情況(如在保護區內興建房屋、植樹、堆物、取土線下作業等對線路造成的影響)。有些缺陷線路巡視人員可以直接觀察到,這些缺陷可以在線路正常運行的情況下,通過帶電作業處理掉。巡視人員不能直接觀察到的缺陷就必須使用儀器進行檢測,目前已經開展的狀態檢測的項目一般有如下三項:
a.檢測線路絕緣子的等值附鹽密度,根據不同地區情況及運行經驗獲取經驗值(臨界)值,據此指導絕緣子清掃工作。
b.檢測瓷絕緣子的劣化率,按《劣化盤形懸式絕緣子檢測規程》的規定并根據使用條件(耐張、直線)、年限及年平均零值率,指導線路零值絕緣子的檢測工作(或制訂檢測周期)。
c.用紅外測溫儀器檢測線路金具的運行溫度,以金具正常運行時的溫度為參考,當運行溫度超過正常運行溫度時,根據超過的程度來指導檢修如何進行處理(跟蹤測量,還是更換設備)。此類設備包括:導線接續管、耐張線夾、并溝線夾、引流板等。
實施狀態檢修是在運行人員和檢修人員隨時了解設備狀態和對存在潛在故障的設備加強監視的情況下進行的,它是建立在帶電監測和故障診斷廣泛實行的基礎上,進行綜合檢修決策。
(3)完全實現狀態檢修需要的技術支持
a.狀態信息庫的建立
輸電線路狀態信息庫的建立是進行狀態檢修的基礎,所有采集的線路狀態信息必須要進入信息庫進行管理,輸電線路狀態信息庫包含的內容是非常復雜和詳細的。完善輸電線路生產管理系統(MIS)和輸電線路地理信息系統(GIS)數據,運行人員要及時把巡視情況和各種測試記錄錄入系統,使系統能夠正確反映線路的狀態,以便進行檢修決策。
輸電線路地理信息系統(GIS)、輸電線路生產管理信息系統(MIS)已在各地推廣使用,線路的狀態信息都已進入系統,可以實現對狀態數據的管理,已成為我們日常工作中不可缺少的工具和得力助手。輸電線路狀態信息綜合評估系統和整個供電企業的管理系統目前已初步研發成功,尚不成熟,所以狀態評估和檢修決策這部分工作要由人工來完成。狀態評估每季度進行一次,匯總線路的狀態數據,根據《架空輸電線路設備評級管理辦法》對線路進行評級,根據評級的結果,有針對性地提出線路升級方案和下一年度的大修、改進項目。
b.復雜大系統的可靠性評價。電力系統是一個復雜的大系統,綜合的可靠性評估是 RCM 技術中關鍵技術,也是可靠性工程的重要組成部分,可靠性評估是根據設備的可靠性結構、壽命模型及試驗信息,利用統計方法和手段,對評價系統可靠性的性能指標給出估計的過程。對復雜大系統的可靠性評估一直是難題,主要原因是由于費用和試驗組織等方面的原因,不可能進行大量的系統級可靠性試驗,而只能利用單元試驗信息,如何充分利用單元和系統的各種信息對系統可靠性進行精確的評估是相當復雜的問題。
c.先進的監測系統及其他途徑獲得各種狀態信息。
d.故障嚴重性分析。現在對故障、缺陷的評定方法還都是以人為主的辦法來區分。由于區分故障嚴重性是確定設備是否退出運行的關鍵性指標,因此還需要進一步深入研究線路的故障嚴重性分類及其分析方法,同時建立故障分析的仿真模型,建立具有人工智能的判據庫,實現故障的診斷和預測。
e.積極開展帶電作業。現今帶電檢修設備的技術逐步提高,如果實現部分元件的帶電檢修,就可以提高線路運行的可用率,保證整個系統的可靠性。現在電力線路可以帶電檢修 80%的檢修任務,因此需要進一步進行帶電作業工作的研究。f.壽命估計。對設備壽命估計是對線路更新的基本依據,目前所采用的基本方法是在大量的實驗基礎上利用概率的相關知識。如使用CICGEⅡ方法對絕緣子老化進行估計,從而得到設備的剩余壽命。2.3 輸電線路在線監測技術現狀分析(1)絕緣子污穢在線監測
a.泄漏電流在線監測
絕緣子表面泄漏電流是電壓、氣候、污穢三要素的綜合反映,因此可將絕緣子表面泄漏電流作為監測絕緣子污穢程度的特征量。泄漏電流在線監測是利用泄漏電流沿面形成的原理,在絕緣子接地側通過引流卡或電流傳感器在線實時測量泄漏電流,利用信號處理單元計算出一段時間內泄漏電流的各種統計值(如峰值平均值、峰值最大值或大電流脈沖數),通過無線傳輸與有線傳輸相結合,將數據傳輸到數據總站,運用專家知識和自學習算法對各種統計值進行綜合分析,對絕緣子的積污狀況作出評估和預測。
b.污穢度在線監測
絕緣子表面的污穢度反映了輸電線路的基本絕緣狀況,目前世界上一般采用停電的方式測量絕緣子表面污穢度,包括等值鹽密和灰密。也有一些研究機構和單位嘗試了采用在線監測的方法來測量絕緣子表面污穢等值鹽密,但目前尚未見在線測量灰密的報道和文獻。
目前國內外已有多個單位致力于發展等值鹽密的在線監測方法,大多數方法都是通過測量表面泄漏電流來推算出表面等值鹽密。
1992年,武漢郵電科學研究院研究了光纖傳感器測量等值鹽密的可行性,得出光強與鹽分含量的有關試驗結論,論證了采用光纖傳感器測量輸變電設備外絕緣等值鹽密的可行性。2002年河南省電力公司將研制出的等值鹽密在線監測系統在河南新鄉220kV線路上掛網試運行至今,取得了一定的效果。
光纖傳感器監測等值鹽密是基于介質光波導中的光場分布理論和光能損耗機理。置于大氣中的低損耗石英棒是一個以棒為芯、大氣為包層的多模介質光
波導。石英棒上無污染時,由光波導中的基模和高次模共同傳輸光的能量,其中絕大部分光能在光波導的芯中傳輸,僅有少部分光能沿芯包界面的包層傳輸,光波傳輸過程中光的損耗很小。石英玻璃棒上有污染時,由于污染物改變了高次模及基模的傳輸條件,同時污染粒子對光能的吸收和散射等會產生光能損耗。通過檢測光能參數可計算出傳感器表面鹽分的含量。
(2)雷電在線監測 a.雷電定位系統
雷電探測定位的原理是對雷電發生時伴有的電磁輻射信號等雷電波信息特征量進行測定,再通過算法分析來得到雷電發生的時間、地點、雷電流幅值、極性與回擊次數等相關雷電信息,呈現出雷電活動的實時動態圖。
目前采用的雷電探測定位技術有定向雷電定位技術和時差雷電定位技術。定向雷電定位技術根據2個及以上探測站接收到的雷電電磁信號測定雷電方位角,再根據三角定位原理計算出雷擊點的位置。時差定位技術根據電磁信號到達各探測站的時間差來計算雷擊位置,根據電磁波的強度來確定雷電流的大小。
雷電定位系統對雷電的定位非常有效,便于檢修人員及時找到雷擊點,在輸電線路運行中已廣泛應用。雷電定位系統在應用中也存在一些問題:
①雷電定位系統給出的雷電流幅值無法確定其準確性,存在較大的誤差,這在很大程度上影響了線路雷擊方式的判定;
② 按雷電定位系統給出的地區雷暴日數較高,與常規方法得出的雷暴日有較大出入。
b.雷電流在線測量
雷電流在線測量可測量雷電流大小、波形參數,有利于判斷雷擊方式,可積累雷電基礎參數,有助于分析雷擊輸電線路的影響因素,對在各種典型地區有針對性地采取合理有效的防雷措施具有重要作用。
線路防雷遇到的一個重要問題是雷擊方式的確定,當線路遭受雷擊后,事故分析需要知道雷擊方式。線路遭受雷擊而跳閘的原因有反擊和繞擊2種,在現場查明雷害事故時,尤其要區分雷擊事故是繞擊還是反擊引起的。有時線路的雷擊跳閘由繞擊引起,卻錯誤地降低接地電阻,浪費了大量的人力和物力,效果也不明顯。一條線路跳閘率高的具體原因,應根據具體情況及線路運行經驗仔細分析,這樣才能采取合理有效的措施,保證系統安全可靠運行。目前常用的方法是反推法,根據測量到的雷電流大小來確定雷擊方式,雷電流小于60kA即判斷為繞擊;雷電流大于60kA即判斷為反擊。這種方法明顯缺乏足夠的說服力,迫切需要其他方法來解決該問題。
2.4 輸電線路帶電檢測技術現狀分析(1)紫外檢測
紫外檢測技術利用紫外成像儀接收電暈放電產生的紫外線信號,經處理后成像并與可見光圖像疊加,達到確定電暈的位置和強度的目的。檢測儀器與被檢測對象沒有電氣接觸,紫外檢測設備靈敏度高,性能穩定,能有效檢測線路電暈放電情況,為輸電線路狀態檢測提供了一種先進手段。
紫外成像對于一些外部有電暈和放電的缺陷較為敏感,如導線外部損傷、斷股、散股等故障易檢測;在一定程度上能夠反映一些絕緣子缺陷,如復合絕緣子的護套損傷、電蝕,在雨后或潮濕天氣中能觀測到,在干燥天氣中不明顯;對于零值絕緣子的測量判則敏感性較弱。目前,正在開展該檢測技術的相關應用研究,使用它觀測各種電力設備的故障狀態,積累運行經驗,方便使用。(2)紅外檢測
電氣設備存在外部或內部故障時,往往伴隨著不正常的發熱或溫度分布異常。紅外檢測通過探測設備表面的紅外輻射信號獲得設備的熱狀態特征,從而對設備有無故障、故障屬性、存在位置和嚴重程度進行判別。紅外檢測技術具有遠距離、不接觸、不解體、安全可靠、準確高效地發現設備熱缺陷的優點,它既可檢測出各種類型的設備外部接觸性過熱故障,又能比較有效地檢測出設備內部導流回路的缺陷和絕緣故障,因而方便有效,并可將故障消除在萌芽狀態。
紅外檢測裝置有紅外測溫儀、紅外熱電視和紅外熱像儀等。應用時,可根據實際情況合理選用紅外測溫儀和紅外熱像儀,對輸電線路的關鍵設備和設備的關鍵部位定期進行紅外檢測,建立紅外測溫數據庫(含溫升、相對溫差等)和紅外熱像圖譜庫,并定期做出技術報告并分析,以判斷設備是否正常。紅外檢測技術在超高壓系統的應用較為普遍,已有成熟經驗。(3)超聲波檢測
超聲波檢測法可用來檢測復合絕緣子芯棒裂紋。超聲波檢測的實現是基于超聲波從一種介質進入另一種介質的傳播過程中會在兩介質的交界面發生反射、折射和模式交換的原理,超聲波發生器發射始脈沖進入絕緣子介質,絕緣子有裂紋時,即在時問軸上出現該裂紋的發射波,根據時問軸上缺陷波的大小和位置即可判斷絕緣子中的缺陷情況。用超聲波檢測復合絕緣子機械缺陷時具有操作簡單、安全可靠、抗干擾能力強等優點;但由于其存在耦合、衰減及超聲波換能器性能問題,在遠距離遙測上目前尚未有重大突破,不適合現場檢測,主要用于企業生產在線檢測以及實驗室鑒定。
目前市場上已有基于超聲波法的絕緣子局部放電遠距離偵測器,該儀器由激光定位點、瞄準器、CTRL接換器、集波器、耳機、框架等構成。其工作原理是:通過激光定位被測絕緣子,通過集波器收集絕緣子局部放電產生的超聲波并將其轉換為音頻信號,讓檢測人員通過耳機來收聽,并在儀表上觀察強度指示。在現場應用中該法靈敏度較低,實測時復合絕緣子高壓端金具經常發生的電暈所產生的背景噪聲會淹沒絕緣子缺陷所發出的聲波。(4)電場法檢測
電場法通過測量絕緣子的電場分布來檢測零值絕緣子或復合絕緣子的內絕緣缺陷。運行中的絕緣子,在正常狀態下電場強度和電勢沿絕緣子軸向的變化曲線是光滑的,絕緣子中存在導通性缺陷時,該處電位變為一常數,相應位置的電場將發生畸變。因此,測量絕緣子串的軸向電場分布便可找出絕緣子的絕緣導通性故障。目前,國外已有相關產品,國內華北電力大學也開發了相關的絕緣子帶電檢測裝置。該類設備能在一定程度上檢出部分缺陷絕緣子,但需要登塔操作,不方便現場使用,只有少量單位有應用。
至今還沒有非常適合現場快捷、廉價、有效地檢測劣化絕緣子的手段。由于電場法絕緣子帶電檢測費時、費力,不方便現場使用,要實用化還需繼續研究。2.5結論
(1)由于現有的等值鹽密及泄漏電流在線監測還不夠成熟,建議仍然采用目前廣泛使用的絕緣子現場污穢度離線測量方法,該方式能較為準確地獲取線路絕緣子積污狀態的第一手信息,在今后仍具有較高的應用價值。
(2)雷電監測方面可利用已有的雷電定位系統,獲得線路雷擊情況,便于雷擊定位,另一方面應在雷電活動頻繁地區積極加裝雷電尋跡器,準確測量雷電流,便于分析線路遭受雷擊的方式,同時也可積累大量的特高壓線路雷電流數據,為今后線路防雷提供基礎數據。
(3)對線路的重要區段尤其是大跨越部分采用導線風偏振動在線監測和視頻監控系統。
(4)鑒于紫外、紅外帶電檢測手段在超高壓線路運行狀態監測方面已發揮了重要作用,且應用方便,對線路運行無影響,建議全面推廣紅外檢測、紫外檢測等成熟的帶電檢測技術監測高壓線路運行狀態。
(5)環境監測系統可監測環境大氣溫度、濕度、雨水電導率、空氣中二氧化硫及各種粉塵、鹽分含量,數據傳輸快捷,便于掌握線路典型地區的環境狀況,有利于分析線路運行狀態,其應用效果較好,可全面推廣。
第二篇:高壓輸電線路鐵塔檢測平臺
高壓輸電線路鐵塔檢測平臺
輸電線路許多電氣參數受不同地域、不同污染、不同冷暖氣流的影響靠人工巡視觀察無法發現,最根本的辦法是對不同影響、不同因素進行綜合在線監測和處理分析。超高壓輸電鐵塔運行監測分析平臺可以對超高壓輸電鐵塔上絕緣子與導線運行環境、運行性能進行在線監測、數據分析以及信息管理。平臺包括在鐵塔前端的監測裝置、遠程通信、后臺數據處理中心。介紹前端的監測內容、監測方法、相關圖像的獲取與處理技術、遠程無線移動數據傳送等,特別對后臺中心數據處理分析平臺的分項數據分析、處理,以及對全系統數據的管理進行了更詳細的論述。主要監測內容和目標 1.1 相關數據監測
表1.超高壓輸電鐵塔運行監測分析平臺所能監測到的相關數據。
1.2 相關圖像監測
表 2.超高壓輸電鐵塔運行監測分析平臺所進行的相關圖像 監測裝置組成結構
圖1為超高壓輸電鐵塔運行監測分析平臺的監測裝置組成結構。
(1)電力電源模塊。裝置直接通過從電力線電磁感應獲取電源,使用電力電源裝置”中相應的電路模塊即可。
(2)綜合數據巡回檢測模塊。對于測量導線舞動的導線位置傳感器,其數據使用專用通路單獨輸入;對于環境溫度、環境濕度、導線溫度、覆冰厚度、導線振動、泄漏電流、絕緣子鹽密、雷擊電流等多路傳感檢測,則分別使用 A / D 變換由監測裝置自動進行數據提取。
(3)綜合數據分析處理模塊。此模塊實現以下功能:檢測溫濕度及鹽密數據并處理檢測泄漏電流數據并越限分析處理,檢測導線舞動、振動數據并分析處理,檢測雷擊電流數據并分析處理,檢測導線溫度數據并越限分析處理。
(4)圖像監測與處理模塊。實現對絕緣子表面色彩紋理圖像提取,比對標準絕緣子表面紋理圖像,分析絕緣子受污穢狀況;實現對絕緣子串閃烙弧光圖像提取,分析絕緣子泄漏程度;在低溫高濕時實現對輸電導線圖像提取,分析導線覆冰狀況,結合覆冰厚度監測,分析覆冰的危害;在振動和位移較強時實現對輸電導線圖像提取,分析導線舞動狀況,分析可能發生的危害。
(5)基于無線移動通信方式的遠程通信收發處理模塊。該模塊實現的功能包括:前端鐵塔監測裝置將所測數據通過 CDMA(或 GPRS)網對監測中心處理分析平臺通信;接收監測中心分析平臺的各類命令和校時;對在 CDMA(或 GPRS)沒有覆蓋的線路鐵塔處使用無線射頻方式補充傳送、多跳接力通信。鐵塔與輸電線運行分析平臺功能 3.1 絕緣子污穢與泄漏狀況分析
根據所監視的絕緣子污穢圖像和閃絡弧光圖像,結合所監測的絕緣子等效鹽密值和泄漏電流數值,進行綜合分析,掌握超高壓線路鐵塔上絕緣子泄漏的普遍規律和所在地受環境污染影響的特殊因素。
分析路線是:
根據絕緣子污穢圖像和等效鹽密數值,分析污穢等級,分析環境影響; 根據泄漏電流均值、峰值和泄漏脈沖計數,結合鹽密與溫濕度分析泄漏原因,分析超高電壓不同于常規電壓對絕緣子泄漏的影響,分析該鐵塔所在環境的泄漏規律,分析絕緣子品質狀況;
根據分析絕緣子泄漏電流數值超標,自動采集黑暗光線下閃絡弧光圖像,分析不同泄漏電流大小對應閃絡弧光的特點,長期分析、跟蹤絕緣子品質變化規律;
根據雷擊數值,分析雷擊過后絕緣子泄漏的變化和絕緣子品質的變化。3.2輸電線路覆冰及其影響狀況分析
利用冰厚監測傳感器監測低溫高濕情況下導線覆冰厚度,同時提取導線覆冰圖像;根據圖像分析覆冰狀況,分析導線覆冰最大厚度、平均厚度、覆冰分布;分析覆冰引起的荷重及導線承受的拉力,分析和預測導線斷股、斷線的可能性,在適當的時候給出報警;長年觀測記錄,可分析出該基鐵塔處環境溫、濕度變化規律及覆冰規律。
3.3 鐵塔遭雷擊監測及雷擊影響分析
利用雷擊電流監測,可測得每次雷擊電流大小、雷擊時間;長期監測累積,可分析雷擊頻度、該基鐵塔處雷擊特點;每次雷擊之后,通過所監測的鹽密、泄漏電流、溫濕度等數據,分析同樣鹽密與溫濕度狀況下,泄漏電流的變化,從而分析雷擊對絕緣子泄漏的影響和雷擊對絕緣子品質的損害。
3.4導線受外力舞動監測與分析
通過檢測導線的振動與位移分析導線舞動的幅度、頻度;通過舞動監測圖像,分析舞動的方向與舞動大小。導線舞動圖像識別的依據是:同一根導線舞動時在不同瞬間所處位置相對于靜止平衡的位置是有差別的,導線舞動則向不同方向有偏移擺動;比較在一個時間段里不同圖像幀中導線的位置,可以分析出導線是否舞動、舞動時的最大幅度等。系統對輸電導線相對靜止時的位置圖像建立樣本基準,提供舞動識別分析使用。
3.5平臺數據管理與歷史信息分析
平臺數據管理與歷史信息分析包括:月、季度運行監測信息統計分析,月、季度鐵塔監測報警次數,月、季度鐵塔泄漏記錄與統計,月、季度鐵塔雷擊記錄與統計,月、季度鐵塔舞動記錄與統計,冰雪季節,鐵塔覆冰記錄與統計;輸電鐵塔經年運行歷史信息管理,輸電鐵塔基本信息,輸電鐵塔歷年運行信息,輸電鐵塔歷年泄漏故障信息,輸電鐵塔歷年雷擊故障信息;絕緣子鹽密狀態變化曲線,絕緣子泄漏狀態變化曲線。
超高壓輸電鐵塔上導線與絕緣子的運行性能關系到整回輸電線路的運行安全,對鐵塔上絕緣子與導線的運行性能以及環境對性能的影響進行在線監測非常必要。超高壓輸電鐵塔運行監測分析平臺可以管理所有監測數據,分析塔上環境與線路的運行狀況,跟蹤各種因素對絕緣子與導線的累積影響,掌握超高壓輸電線路運行的健康脈搏,對于輸電線路乃至電網安全運行有著非常重要的意義。超高壓輸電鐵塔運行監測分析平臺已在一些線路上投運,在運行中不斷完善。
第三篇:110~500kv的架空輸電線路運行狀態評估
110~500kv的架空輸電線路運行狀態評估
【摘要】電力行業作為國民經濟發展的最基本最重要的一項基礎能源產業,是真正關系到國計民生的基礎產業,而隨著我國經濟的高速有效發展,對電力的需求量不斷增加,自然而然地需要對架空輸電線路運行狀態進行有效的狀態評估。而目前來說,狀態評估主要包括故障樹模型、馬爾可夫(Markov)模型、可靠性框圖、貝葉斯網絡模型以及神經網絡模型等等,本文通過采用基礎常見的故障樹模型即FTA 分析法,對110~500kv的架空輸電線路的運行狀態進行有效的評估,從而找到改進高壓線路的合理高效的方式方法。
引言
高壓的架空輸電線路具有傳統的地下線路無法比的特點,傳統的維修時間長,難度大成本還很高,因此,現在的電子系統已經逐漸采用高壓架空的輸電方式逐漸遠離傳統的輸電方法。而就現在我國的電力發展水平而說,尤其是輸電線路的狀態檢修方面,并沒有一個成熟的模式可供借鑒和套用,我國目前還在探索試驗階段。架空輸電線路運行狀態的評估工作真正意義上來講其實就是對高壓架空輸電線路五個主要的配備部件,其中包括,高壓架空絕緣子設備,高壓架空導線設備,高壓架空金具設備,高壓架空地線設備,高壓架空接地裝備這五個進行檢測和實時的評估。通過有關的設備儀器等等對其進行檢測判定發現是否出現裂化磨損等等的現象發生,從而及時采取措施,延長設備的使用壽命,提高整個系統的可靠性與穩定性指數。
正文
故障樹是一種美國貝爾電報公司發明的采用了邏輯分析的方法,逐層的,從上到下的,與淺入深地分析,體現了以系統工程的方法,來研究安全問題方面的系統性、準確性和預測性。FTA分析方法是面向事件分析,與單純的只是面向結構考慮硬件失效的可靠性框圖分析相比,最大的優勢就是其不僅僅考慮硬件失效,而且還允許軟件、人為操作和維修加上環境等等各個方面的影響,并且具有很強的直觀性。不過也應該注意到其可能忽視掉一些問題,且很容易就被重建。
在故障樹的整個的建造過程中一定要遵循以下幾個原則,以確保測試的準確有效:
1)明確測試的目的,對整個需要測試的系統的相關資料進行收集整理和分析
2)明確故障事件的準確定義,是什么,什么時候會發生都要有個準確的了解
3)明確選定頂事件,頂事件其實是我們最不愿意看到的,不同的頂事件構造的樹也不同
4)明確系統的各種邊界條件只有有了明確的邊界條件才能夠真正的清楚故障樹到底應該建到何處才是結束
5)明確各個事件的之間的定義以及邏輯關系,不能出現紊亂矛盾等等無解的情況。
首先應該分析識別出可能導致頂事件發生的各種可能,因為它是我們進行下一步定量分析的合理基礎。只有根據定性分析得到的結果對每個事件的重要性大小進行比對,才能真正的幫助評估人員進行有效的合理的解決問題。
根據分析導致高壓架空線路出現故障的主要部件其實就是高壓架空電線的各個組成部分。隨著由若干個狀態量的不同,影響程度也不一。
a)其中影響高壓架空線路中的桿塔穩定性的主要因素有:
X1,高壓架空線路中的桿塔是否出現傾斜以及傾斜度;X2,高壓架空線路中的桿塔表面是否發生脫落、銹漬以及什么程度的了; X3,高壓架空線路中的 桿塔主材是否變形以及變形的等級等等; X4,高壓架空線路中的桿塔輔材變形率范圍; X5,高壓架空線路中的桿塔螺栓是否牢固以及牢固性等級指數;X6,高壓架空線路中的鋼筋混凝土電桿保護層腐蝕度以及鋼筋是否出現外露以及外露的指數程度等等; X7,高壓架空線路中的普通混凝土電桿是否是出現裂紋以及裂紋的等級等等情況;X8,高壓架空線路中的 桿塔拉線和拉線棒銹蝕后直徑變化情況; X9,高壓架空線路中的桿塔塔材和拉線是否有出現防盜以及被盜的數量等等的情況。另外也可以將每個子事件定義即分為不良狀態,注意狀態以及良好狀態等等三個基本的狀態。根據相應狀態的評估標準[8],將每個桿塔子事件的數據進行統計、分類,每一個桿塔的子事件對桿塔的運行狀態均采用運行狀態影響概率來表示,這些狀態影響概率是依據國家電網公司2006年頒布的110~500kV的高壓式架空輸電線路評價標準(試行)中的扣分程度,并結合現場運行人員針對本地區的特點進行分析而得出。
b)其中影響高壓架空線路中的絕緣子的穩定性的主要因素有:
Y1,高壓架空線路中的絕緣子表面是否出現污垢以及污垢的情況; Y2,高壓架空線路中的 絕緣子表面是否出現爬電比距以及相應的數據等等的情況; Y3,高壓架空線路中的瓷質絕緣子自爆率系數; Y4,高壓架空線路中的合成絕緣子是否出現破損、龜裂、老化等等情況以及出現的程度等等;Y5,高壓架空線路中瓷質絕緣子鎖是否是緊銷的狀態; Y6,高壓架空線路中的鋼角鋼帽是否出現松動等等不安全因素
c)影響高壓架空的金具的使用情況共有五個基本狀態量(Z):
Z1,高壓架空線路中的金具是否出現銹蝕以及銹蝕的情況; Z2,高壓架空線路中的金具是否磨損以及磨損程度系數指標; Z3,高壓架空線路中的金具的銷子是否短缺以及短缺的實際指數;Z4,高壓架空線路中的金具的是否出現松動以及具體的松動的情況; Z5,高壓架空線路中的金具強度等級概況。
e)影響高壓架空的導地線共七個基本狀態量(U)主要因素:
U1,高壓架空輸電線路中具體的斷股處的現斷股數量; U2,高壓架空輸電線路的鍍鋅鋼絞線是否出現銹蝕以及銹蝕狀況; U3,高壓架空輸電線路的導線是否出現地弧垂偏差以及相應的偏差指標; U4,高壓架空輸電線路導線是否出現弧垂偏差以及偏差的具體系數; U5,高壓架空輸電線路的同子導線弧垂偏差的具體系數; U6,高壓架空輸電線路的導線連接器的對應指標; U7,高壓架空輸電線路的導線強度實際指標。
f)影響高壓架空基礎及相應的接地狀態的主要因素:
V1,高壓架空設備中的金屬基本的使用情況以及受損的狀況等等; V2,高壓架空設備中的基礎地質時限受損的狀況等等; V3,高壓架空設備中的基礎防護保護措施維修保護力度等等; V4,高壓架空設備的接地電阻使用時限破壞程度狀況等等; V5,高壓架空輸電設備的接地裝置鋪設的實際情況舒適度等級等等。
對架空輸電線路的狀態根據其影響程度,從小到大,分為一般的狀態,重要的狀態,參考的狀態是一些可以具有參考價值的指標。而對于一個運行中的高壓架空輸電線路而言,一共分為三種情況,運行狀態和停運的狀態,又細分為良好、注意以及不良狀態這三種狀態。其中只要不是良好的狀況,都需要及時的有效的進行檢查和及時的維修有力的處理。110~550kv的架空輸電線路的可靠性指標定義以及相應的計算原理
110~550kv的架空輸電線路的可靠性指標無非指的是按照既定的運行條件下,預定的時間,規定的內容下來進行完成既定的概率。
架空輸電線路的可靠性指標要素有:例如期望值即期望發生問題的最多次數。還有頻率指標就是單位時間里希望發生障礙的次數等等。
本文采用著名的FTA 法評定法,即故障樹分析法,就是分析出高壓架空輸電線路出現故障的故障模式。通過分析高壓系統中的最小割集,進一步總結出哪些元件是高壓輸電線路中的可靠性進一步分析出最薄弱的環節,對其加以改造。如果是給定基本的故障事件出現的概率,就可以定量地評定出FTA即故障樹分析法的頂事件出現的概率。實例分析
通過上述所述,可選取220kV高壓設備的運行狀態進行計算,進一步計算出高壓輸電設備中的其中的最不穩定的最薄弱的環節,從而計算出各個環節的不良狀態概率,以及輸電線路出現的不良狀態概率情況,以便于進一步及時的求出整條架空輸電線路的狀態情況,由此計算出整個高壓線路的運行狀態等級情況。
結語
架空輸電線路運行狀態的評估是以當前設備的實際工作所能達到的狀態為依據的,它通過一系列的先進的分析方法,對事故進行科學的預判,將各種直接原因以及間接原因都找出來,從而將故障的可能性降到最低。這樣就有利于工作人員進行有效及時的提供維修,必然可以節省一些不必要的維修時間與不必要的維修費用,相對而言自然提高了整個系統的運行可靠性。
參考文獻:
[1]郭永基 電力系統可靠性原理和應用
[2] 王巍.崔海英.黃文虎 基于故障樹最小割集的診斷方法研究[期刊論文]-數據采集與處理
第四篇:輸電線路匯報材料
高哥至新營110KV送電線路新建工程九江智源電力工程有限公司
高哥至新營110kV送電線路新建工程
匯
報
材
料
九江智源電力工程有限公司
高哥至新營110KV送電線路工程項目部
2011年01月13日
高哥至新營110kV輸電線路冰改工程
匯 報 材 料
一、工程概況及特點
高哥變至新營變110kV送電線路工程位于德興市境內,線路從
高哥變110kV構架側出線,后左轉跨越銅都大道,至王家源和羅家
墩之間,再經東允嶺和羅家墩之間右轉至新營公社高山上右轉后,跨越德興河至110kV新營變110kV構架側。全線地貌60%高山,30%
丘陵,10%平地。
我公司項目部自2010年3月19日開始從贛東北電力設計院接
樁,隨即組織人員開始對全線進行線路復測,3月24日九江智源電
力工程有限公司高哥至新營110KV送電線路工程項目部正式入駐德
興市開始運作,3月31日由贛東北供電公司組織了圖紙會審及設計
交底,4月13日業主批復工程開工。
主要工程量完成情況:
1、土石方:4887.81M3;
2、混凝土量:
577.96M3;
3、桿塔基數:32基,其中轉角塔12基,直線塔20基;
4、架線長度:7.99km,其中單回路7.35km,雙回路0.64km。
二、工程質量管理及控制
項目部質量管理一直堅持“預防為主”的思想,貫徹執
行質量體系文件標準,堅持“全員、全過程、全方位”的全
面質量管理。
1、項目部建立了健全質量管理組織機構及各級質量責任制
度。在每個施工隊設臵質檢員,使質檢工作落實到實處,不
流于形式。
2、加強了對員工的質量意識教育,執行質量管理培訓制度;
使廣大員工都能掌握和貫徹執行。特殊工種人員都經過了專
業培訓,考試合格后持證上崗。
3、以公司質量方針為核心,以公司質量目標為基本,根據
工程的實際情況項目部確定了工程目標,編制了質量管理大
綱及質量管理細則,從而做到質量管理有章可循,有據可依。
4、嚴格按質量管理體系文件要求執行了圖紙會審制度。開
工前召開了圖紙會審會議,設計單位對本工程進行了設計交
底,以消除圖紙遺漏和疑義。
5、從施工材料的采購進貨、取樣檢測、保管、出庫及施工
過程中材料的使用等程序一直都按施工材料管理制度做到
可控、在控。
6、項目部嚴格執行材料的檢驗試驗程序,砂、石、水泥等
基礎材料進行送檢合格;施工過程中嚴格控制施工導、地線
均已按規范要求進行液壓試驗,并送檢合格;絕緣子已按規
定要求送檢。
7、每道工序開工前,工程項目部組織做好各級施工技術交
底工作,技術交底應保證了受交人與施工人員的一致性及技
術交底的有效性。
8、項目部嚴格執行了“三級”自檢程序,對自檢發現的缺
陷及問題未能處理和消缺完畢的,一律不允許轉序施工。
9、隱蔽工程嚴格執行了監理鑒證制度。隱蔽工程具備覆蓋
條件,經自檢合格并填寫好施工質量記錄后,在隱蔽前提前
通知監理工程師到場鑒證,鑒證合格后才進行隱蔽或繼續下
階段施工。
10、工程變更嚴格執行了工程變更程序,切實有效保證工程
變更處于閉環運行。
本工程質量一直得到控制,工程未發生任何質量事故。
三、安全文明施工
項目部始終將安全文明施工擺在第一位。我們從沒有對
安全問題掉以輕心,從每個分部工程的安全技術交底到每月
召開安全例會,項目部均能做到。
1、在每個分部工程開工前對施工班組及施工隊人員進行安
全、技術交底,使施工人員了解施工作業程序,掌握安全注
意事項。每天施工前均已對施工人員進行施工任務交底,交
代當天的施工任務、注意事項以及施工過程中可能存在的危
險點并要求做好相應的預控措施。
2、每周定期召開班會,學習安全文件及事故快報,以事故
事例為素材,通過事故分析,結合自身實際情況進行自查自
糾,提高施工人員的安全意識和認識,并形成會議紀要。
3、施工現場能按國家電網公司安全文明施工標準進行布臵。
現場施工安全員堅持在施工現場,對施工過程中的安全起監督和監護作用,發現安全隱患及違規違章作業的行為能及時制止和糾正,項目部專職安全員不定期對施工現場進行巡檢,檢查施工現場的安全文明施工情況及安全措施的落實是否到位。每個工作面施工完成后均能做到工完料盡場地清,做到文明施工。
本工程安全始終處于受控狀態,未發生任何安全事故。
在公司領導及工程有關單位的大力支持和幫助下,本工程于2011年01月08日正式竣工,在此表示衷心感謝!但工程施工過程中我們還存在著不足,在以后的工作中有待改進。
九江智源電力工程有限公司
高哥至新營110kV送電線路工程項目
部
2011年01月13日
第五篇:輸電線路匯報材料
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2011年01月13日
高哥至新營110KV送電線路新建工程 九江智源電力工程有限公司
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匯 報 材 料
一、工程概況及特點
高哥變至新營變110kV送電線路工程位于德興市境內,線路從高哥變110kV構架側出線,后左轉跨越銅都大道,至王家源和羅家墩之間,再經東允嶺和羅家墩之間右轉至新營公社高山上右轉后,跨越德興河至110kV新營變110kV構架側。全線地貌60%高山,30%丘陵,10%平地。
我公司項目部自2010年3月19日開始從贛東北電力設計院接樁,隨即組織人員開始對全線進行線路復測,3月24日九江智源電力工程有限公司高哥至新營110KV送電線路工程項目部正式入駐德興市開始運作,3月31日由贛東北供電公司組織了圖紙會審及設計交底,4月13日業主批復工程開工。
主要工程量完成情況:
1、土石方:4887.81M3;
2、混凝土量:577.96M3;
3、桿塔基數:32基,其中轉角塔12基,直線塔20基;
4、架線長度:7.99km,其中單回路7.35km,雙回路0.64km。
二、工程質量管理及控制
項目部質量管理一直堅持“預防為主”的思想,貫徹執行質量體系文件標準,堅持“全員、全過程、全方位”的全面質量管理。
高哥至新營110KV送電線路新建工程 九江智源電力工程有限公司
1、項目部建立了健全質量管理組織機構及各級質量責任制度。在每個施工隊設臵質檢員,使質檢工作落實到實處,不流于形式。
2、加強了對員工的質量意識教育,執行質量管理培訓制度;使廣大員工都能掌握和貫徹執行。特殊工種人員都經過了專業培訓,考試合格后持證上崗。
3、以公司質量方針為核心,以公司質量目標為基本,根據工程的實際情況項目部確定了工程目標,編制了質量管理大綱及質量管理細則,從而做到質量管理有章可循,有據可依。
4、嚴格按質量管理體系文件要求執行了圖紙會審制度。開工前召開了圖紙會審會議,設計單位對本工程進行了設計交底,以消除圖紙遺漏和疑義。
5、從施工材料的采購進貨、取樣檢測、保管、出庫及施工過程中材料的使用等程序一直都按施工材料管理制度做到可控、在控。
6、項目部嚴格執行材料的檢驗試驗程序,砂、石、水泥等基礎材料進行送檢合格;施工過程中嚴格控制施工導、地線均已按規范要求進行液壓試驗,并送檢合格;絕緣子已按規定要求送檢。
7、每道工序開工前,工程項目部組織做好各級施工技術交底工作,技術交底應保證了受交人與施工人員的一致性及技術交底的有效性。
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8、項目部嚴格執行了“三級”自檢程序,對自檢發現的缺陷及問題未能處理和消缺完畢的,一律不允許轉序施工。
9、隱蔽工程嚴格執行了監理鑒證制度。隱蔽工程具備覆蓋條件,經自檢合格并填寫好施工質量記錄后,在隱蔽前提前通知監理工程師到場鑒證,鑒證合格后才進行隱蔽或繼續下階段施工。
10、工程變更嚴格執行了工程變更程序,切實有效保證工程變更處于閉環運行。
本工程質量一直得到控制,工程未發生任何質量事故。
三、安全文明施工
項目部始終將安全文明施工擺在第一位。我們從沒有對安全問題掉以輕心,從每個分部工程的安全技術交底到每月召開安全例會,項目部均能做到。
1、在每個分部工程開工前對施工班組及施工隊人員進行安全、技術交底,使施工人員了解施工作業程序,掌握安全注意事項。每天施工前均已對施工人員進行施工任務交底,交代當天的施工任務、注意事項以及施工過程中可能存在的危險點并要求做好相應的預控措施。
2、每周定期召開班會,學習安全文件及事故快報,以事故事例為素材,通過事故分析,結合自身實際情況進行自查自糾,提高施工人員的安全意識和認識,并形成會議紀要。
3、施工現場能按國家電網公司安全文明施工標準進行布臵。
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現場施工安全員堅持在施工現場,對施工過程中的安全起監督和監護作用,發現安全隱患及違規違章作業的行為能及時制止和糾正,項目部專職安全員不定期對施工現場進行巡檢,檢查施工現場的安全文明施工情況及安全措施的落實是否到位。每個工作面施工完成后均能做到工完料盡場地清,做到文明施工。
本工程安全始終處于受控狀態,未發生任何安全事故。
在公司領導及工程有關單位的大力支持和幫助下,本工程于2011年01月08日正式竣工,在此表示衷心感謝!但工程施工過程中我們還存在著不足,在以后的工作中有待改進。
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